Werth Messtechnik JiMEAS Technology Corp.
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WinWerth®

통합 멀티센서 측정 소프트웨어

측정기 운용·치수 측정·3D 형상 평가를 하나로 통합하고, PTB 인증 알고리즘으로 정확성을 보장하며, 모듈식 구조와 CAD·CAQ 인터페이스로 폭넓은 사용성을 제공

WinWerth®

WinWerth®는 다양한 센서를 갖춘 장비의 운용과 치수 측정 및 포인트 클라우드 3D 형상 평가를 하나로 통합한, 독보적인 기술의 측정 소프트웨어입니다. 특히, 이미지 프로세싱 소프트웨어는 40년에 걸친 경험을 바탕으로 개발되었으며, 현존하는 측정기용 이미지 프로세싱 가운데 가장 강력한 성능을 보입니다. 광학식 센서, 단일 포인트 또는 스캐닝 방식의 접촉식 프로브, Werth Probe®, X-ray 3D CT는 물론 여러 센서를 조합한 시스템을 하나의 개념으로 통일하였습니다.

측정 요소, 2D 이미지, 볼륨 데이터 등은 기하학적 특성 평가나 공칭값 대비 실측값 비교(nominal-actual) 기능으로 간편하게 평가하며, PTB 인증 평가 알고리즘으로 결과의 정확성을 보장합니다. 또한, PMI 데이터가 포함된 CAD 모델, 복셀 볼륨, 포인트 클라우드, 3D 공칭-실측 비교의 색상 편차 플롯, 비디오 이미지, 측정 및 계산 요소, 공칭값·실측값·공차·편차를 담은 플래그는 모두 그래픽 화면에 통합되어 표시됩니다. 소프트웨어는 모듈식 구조로 설계되어 폭넓은 요구사항에 대응하며, 단순한 측정용 프로젝터부터 멀티센서 기술이나 X-ray 3D CT 센서를 갖춘 복잡한 다축 3차원 측정기까지 다양한 장비에 적용될 수 있습니다.

현대의 측정 장비는 복잡도가 제각기 다른 광범위한 작업을 수행하며, WinWerth®는 이러한 서로 다른 운용 방식을 최적화해 지원합니다. 예를 들어 작업자의 숙련도에 맞춰 여러 단계의 접근 권한을 설정할 수 있으며, 공칭 데이터를 불러오는 CAD 시스템 인터페이스와 통계 평가를 위한 CAQ 시스템 인터페이스를 통해, 측정 장비를 기업의 소프트웨어 체계에 손쉽게 통합할 수 있습니다.

그래픽 사용자 인터페이스 기반의 간편한 측정

이미지 프로세싱 자동화 측정 화면

이미지 프로세싱을 통한 자동화 측정

현장에서는 생산품의 몇 가지 치수를 "빠르게" 확인해야 하는 경우가 많습니다. 이런 작업은 측정 장비 운용을 상시 담당하지 않는 작업자가 맡기도 합니다. WinWerth®는 이러한 환경에서도 효율적으로 작업할 수 있도록 조작을 꼭 필요한 수준으로 단순화하였고, 나머지 부분은 소프트웨어의 "지능"이 처리합니다. 관심 영역을 정확히 판별하고, 측정할 기하 요소(예: 직진도, 원, 엣지 포인트)를 선택하며, 거리·각도·직경과 같은 기하학적 특성 산출까지 자동으로 수행합니다.

WinWerth® 튜토리얼을 통한 친절한 안내

WinWerth® 튜토리얼은 CT 스캔처럼 복잡한 작업을 단계별로 친절하게 안내합니다. 텍스트와 이미지로 구성된 대화창이 각 조작 단계를 설명하고, 관련 영역을 강조 표시해 이해를 돕습니다. 덕분에 숙련되지 않은 작업자도 복잡한 프로그래밍 단계를 빠르고 쉽게 수행할 수 있습니다.

WinWerth 튜토리얼 화면
자동 생성된 측정 포인트

측정 포인트가 자동으로 생성됩니다

좀 더 복잡한 측정 작업에서는 작업자가 측정 자동화의 일부(측정 창 설정, 형상 선택 등)를 직접 맡아, 측정 시퀀스 생성 및 수정에 점차 익숙해질 수 있도록 합니다. 이를 돕기 위해 측정 포인트나 스캔 경로가 원, 실린더 표면, 별 모양, 나선 등의 형태로 측정할 기하 요소 위에 자동으로 생성되며, 스캔 이동 경로도 함께 나타납니다.

전체 측정 시퀀스는 CAD 모델을 이용한 오프라인 방식 또는 각 기하 요소에 필요한 최소 포인트 수 만으로 측정하는 온라인 방식으로 생성됩니다. 이후 측정 포인트와 스캔 경로는 마우스나 대화창을 통해 이동·삭제·추가할 수 있습니다. 이렇게 지정한 측정 시퀀스는 저장해 두었다가, 반복 측정 시 불러와 자동으로 실행할 수 있습니다.

복잡한 측정 시퀀스 프로그래밍

검사 플랜 피처 트리

사용자 인터페이스에서 검사 플랜을 한눈에 확인

WinWerth®는 측정 시퀀스 프로그래밍을 위한 전용 툴을 제공합니다. 피처 트리(feature tree)는 검사 플랜, 즉 측정 프로그램의 구조를 트리 형태로 나타냅니다. 여기에는 기하 특성, 기하 요소, 그리고 센서 종류 · 조명 설정 · 스캐닝 속도 · 평가 알고리즘 · 유효 정렬 같은 기술 파라미터 간의 관계가 표시됩니다. 피처 트리에 생성된 기하 형상과 측정 결과는 그래픽 화면과 결과값 창에도 함께 표시됩니다. 기하 요소를 연결하는 작업(교차점, 교차선)이나 기하 특성을 연결하는 작업(거리, 직각도) 등은 피처 트리나 그래픽 화면 어느 쪽에서든 직접 프로그래밍할 수 있습니다.

TomoSim: 3D CT 공정 시뮬레이션

TomoSim은 CAD 데이터나 STL 형식의 포인트 클라우드를 이용해 3D CT 공정을 오프라인으로 시뮬레이션하는 최초의 측정 소프트웨어 기술입니다. 설정된 CT 파라미터를 반영한 사실적인 시뮬레이션을 통해, 주요 아티팩트까지 포함한 볼륨을 계산할 수 있습니다. 예를 들어 측정물이 생산되었는데 CT 장비에서 다른 측정이 수행되고 있다면, 오프라인 워크스테이션에서 초도품 검사 프로그램을 동시에 미리 작성해 놓을 수 있습니다. 이처럼 TomoSim은 공정 속도를 높이고, 다교대로 운용되는 TomoScope® 장비의 가동 중단 시간을 줄여 줍니다.

측정물이 완성되는 시점에 맞춰 측정 프로그램 작성과 실현 가능성 검토를 마치는 것은 물론, 3D CT 공정 시뮬레이션을 통해 CT 파라미터를 검증하고 최적화할 수 있습니다. 시뮬레이션된 볼륨을 활용하면 빔 경화(beam hardening)나 회전 스텝 부족 등으로 인한 주요 아티팩트를 미리 발견하고, 필요에 따라 적절한 아티팩트 보정을 선택할 수 있습니다. 또한 버(burr) 검출, 보이드 분석, 기공 분석, 문자 인식, SurfaceScan 등 볼륨 기반 평가를 사전 설정된 방식이나 볼륨 단면에서 전 과정 오프라인으로 프로그래밍할 수 있습니다.

측정 프로그램 반복 처리 화면
측정 프로그램 작성 및 수정 화면

손쉬운 측정 프로그램 작성 및 수정

피처 트리 수정 모드에서는 측정 프로그램을 단계별로 실행하며 수정 사항을 추가·수정·삭제 할 수 있습니다. 또한, DMIS 편집기를 이용하면 숙련된 작업자가 측정 프로그램을 DMIS 코드를 통해 직접 작성하거나 수정할 수 있습니다. 측정 프로그램의 특정 부분을 마우스로 선택해 반복 처리용 루프로 정의하거나 서브루틴으로 분리할 수도 있습니다. 기능적으로 중요한 검사 치수는 피처 기반 측정(feature-oriented measurement)으로 산출할 수 있습니다.

CAD 데이터를 활용한 측정

CAD-Online®으로 간편하게 조작

WinWerth®의 CAD 모듈은 CAD 정보를 이용해 측정기의 위치를 제어할 수 있는 기능을 제공합니다. Werth는 1990년대 중반에 이 기술을 CAD-Online®이라는 이름으로 세계 최초로 선보였습니다. CAD 모델에서 기하 형상을 선택하는 것만으로 전체 측정 프로그램을 작성할 수 있으며, 측정기는 생성된 측정 프로그램을 따라 위치 이동, 센서 선택, 측정을 자동으로 수행합니다.

이를 통해, 포인트 클라우드가 자동으로 획득되고, Werth 3D Patch 또는 공초점 센서로 넓은 영역에 대한 개별 측정 항목들을 고해상도로 자동 정합(스티칭)할 수 있습니다. Werth 이미지 프로세싱의 광원 파라미터는, 광원·측정물·이미징 시스템 간의 상호작용을 고려해 직접 설정할 수도 있습니다. 측정물과 장비, 센서의 형상을 바탕으로 이동 경로를 자동으로 셋팅해 충돌을 방지합니다.

CAD-Online 조작 화면
CAD-Offline 프로그래밍 화면

CAD-Offline® 프로그래밍으로 작업 시간 절약

WinWerth® 측정 소프트웨어는 측정기 없이도 단독 워크스테이션에서 작동이 가능한 CAD-Offline® 기능을 제공합니다. Werth는 이 분야의 선구자로, 이미 1990년대 초부터 고객에게 이런 솔루션을 제공해 왔습니다. CAD-Offline®을 사용하면 실제 측정기 대신 CAD 모델만으로 검사 프로그램을 만들고 테스트할 수 있습니다.

특히 접촉식 센서의 경우, 측정 위치나 회피 위치를 실제로 지정하지 않고도 측정 프로그램을 작성할 수 있어 상당한 시간 절감 효과가 있습니다. 측정 프로그램의 시뮬레이션은 측정물의 3D CAD 모델 위에서 이루어지며, 충돌 분석은 백그라운드에서 진행됩니다.

CAD-Offline®을 통해 측정물이 제작될 때 이미 측정 프로그램을 완성해 둘 수 있으며, 이후 완성된 프로그램을 단계별로 테스트 실행하여 측정물과 관련된 장애 요인을 효과적으로 보완할 수 있습니다. 이처럼, 온/오프라인 작업을 하나의 소프트웨어에 통합하여 측정 결과의 정확성과 일관성을 보장합니다.

PMI 정보를 활용한 편리한 작업 환경 제공

오늘날의 많은 CAD 시스템은 PMI 데이터(Product and Manufacturing Information, 제품 및 제조 정보)를 통합하는 기능을 제공합니다. 이렇게 생성된 CAD 데이터셋에는 CAD 요소의 형상 정보뿐 아니라, 설계자가 지정한 치수 정보까지 함께 담겨 있습니다. WinWerth® 측정 소프트웨어는 해석에 필요한 모든 기하 요소에 측정 위치와 스캔 경로를 생성해주고, 측정 프로그램을 부분적으로 자동 생성합니다.

전체 측정 프로그램을 완전 자동으로 생성하려면, 필요한 모든 파라미터가 PMI 데이터에 저장되어 있거나 측정 소프트웨어가 이를 자동으로 판별할 수 있어야 합니다. 이러한 조건이 충족되면, 예를 들어 콘택트 렌즈용 사출 성형 금형을 제작하기 위한, 공차가 매우 엄격한 금속 공구의 전체 측정 프로그램을 WinWerth®에서 완전 자동으로 생성할 수 있습니다. 측정은 멀티센서 측정기, 광학식 거리 센서, 이미지 프로세싱 및 자동 회전·틸팅 축(Dreh-Schwenk-Achse)의 조합으로 수행됩니다.

PMI 기반 측정 화면

Werth 이미지 프로세싱 기술

이미지 프로세싱 필터

광학 및 CT 스캔을 위한 완벽한 이미지 프로세싱 기술

이미지를 평가하고 측정 포인트를 산출하는 Werth 이미지 프로세싱 알고리즘은, 카메라 이미지나 CT 스캔 시 단면 평가의 품질에 큰 영향을 미칩니다. Werth 이미지 프로세싱 알고리즘은 하드웨어와 소프트웨어 모두에 구현됩니다. 또한, 세계 최고 수준의 이미지 프로세싱 필터로 이미지를 개선(대비 최적화, 표면 결함 평활화)하여, 까다로운 경계선이나 반사광 환경의 리지드 스캐닝 작업에서도 안정적으로 측정 수행할 수 있습니다.

신뢰성 있는 측정을 위한 윤곽선 이미지 프로세싱

윤곽선 이미지 프로세싱에서는 측정 창 안의 이미지를 하나의 평면 전체로 보고, 적절한 수학적 알고리즘을 통해 이 이미지 안에 윤곽선을 추출합니다. 윤곽선의 각 픽셀이 하나의 측정 포인트에 해당하고, 측정 포인트들은 구슬을 꿴 것처럼 하나의 요소로 이어집니다. 이를 통해, 측정 중의 표면 구조, 결손, 이물질로 인한 오차를 윤곽선의 형상을 유지하면서 검출하고 필터링 수 있게 해 줍니다.

실무적인 측정면에서 또 하나의 유용한 점은, 하나의 측정 영역 안에서 여러 윤곽선을 구분해 원하는 것을 선택할 수 있다는 것입니다. 덕분에 공차가 크거나 역광으로 엣지 스캐닝을 하는 경우에도 안정적으로 경계선을 검출할 수 있습니다. 추가적으로, 픽셀 격자 안에서 측정 포인트의 좌표를 보간하여 더 높은 정확도를 구현합니다.

윤곽선 이미지 프로세싱

래스터 스캐닝: 고해상도로 대형 측정 범위를 한 번에 측정

렌즈의 시야를 벗어나는 대형 윤곽선은 좌표계와 연동된 자동 스캐닝 기능을 통해 한 번에 측정할 수 있습니다. 또한, 특허 받은 "래스터 스캐닝 HD" 기술을 통해 대형 측정 영역을 한 번에 측정할 수도 있습니다. 래스터 스캐닝은 이미지 프로세싱 센서가 이동 중에 고주파수로 측정물 이미지를 촬영합니다. 이 이미지들을 리샘플링하고 중첩해, 최대 20,000 메가픽셀 해상도의 전체 이미지를 생성합니다. 이 방식을 이용하면, 대형 광섬유 커플러의 미세한 구멍 100,000개를 기존 7시간이 아닌 단 35분 만에 측정할 수 있습니다. 넓은 영역까지 고배율로 측정하고 여러 이미지에 걸쳐 평균을 내어 신호 대 잡음비(SNR)를 개선함으로써 정확도를 높입니다.

한편, 래스터 스캐닝 HD P는 사전 설정된 경로를 따라 관심 영역만 이미지를 포착하므로, 측정물 전체를 직사각형으로 스캔하는 래스터 스캐닝 HD N에 비해 측정 시간과 데이터 용량을 한층 더 줄여 줍니다. 회전형 장비에서는 래스터 스캐닝 HD ROTARY를 이용해 회전 중에 이미지를 포착하고, 회전 대칭 측정물의 측면을 "펼친" 전체 이미지 위에서 측정이 수행됩니다.

볼륨 단면 센서

2D 윤곽선 이미지 프로세싱과 이에 연계된 이미지 프로세싱 필터를 조합하면, CT 볼륨이나 포인트 클라우드의 임의 단면에서도 측정이 가능합니다. 덕분에 여러 소재로 이루어진 측정물의 측정도 문제 없이 가능합니다. 볼륨 단면 센서를 이용한 측정이나 WinWerth® VolumeCheck를 이용한 검사에서는, 단면뿐 아니라 원통형 볼륨 단면도 생성할 수 있습니다. 원통의 밑면은 원에 국한되지 않고 임의의 형상으로 만들 수 있으며, 그 결과로 단면의 3D 뷰와 함께 원통의 측면을 펼친 2D 전개도까지 표시됩니다.

볼륨 단면 센서 화면

3D CT 스캔을 위한 혁신적인 측정 기술

Raster Tomography

CT 래스터 스캐닝: 고해상도로 대형 측정 범위를 한 번에 측정

Raster Tomography에서는 측정물의 여러 단면을 순차적으로 포착하고 해당 이미지 스택을 저장합니다. 스캐닝은 회전축을 따라(X-스캐닝), 회전축에 수직으로(Y-스캐닝), 또는 두 방향 모두(XY-스캐닝) 수행할 수 있습니다.

평가 단계에서는 전체 대상에 해당하는 픽셀 또는 복셀 정보를 병합하는데, 이때 스티칭 없이 고정밀 좌표축만으로 처리합니다. 작은 측정물을 여러 격자 단계로 고배율로 포착해 해상도를 높이고, 큰 측정물을 여러 단면으로 포착해 측정 범위를 확장합니다.

Multi-ROI CT: 편심 단면을 고해상도로 스캔

편심 토모그래피(Eccentric Tomography)는 공작물을 회전 테이블의 임의 위치에 놓아도 정밀한 스캔이 가능한 기술입니다(특허). 덕분에 복잡하고 시간이 많이 드는 측정물 정렬이 필요 없어 사용 편의성이 높아집니다. 단면 토모그래피 또는 ROI 토모그래피(ROI: 관심 영역)는 측정물 전체를 포착하지 않고도 일부를 고해상도로 측정하는 기법으로, 시간과 메모리 소모가 큰 Raster Tomography 등에 활용됩니다. Multi-ROI 토모그래피는 편심 토모그래피와 단면 토모그래피의 장점을 결합한 것으로, 측정물 내 임의 위치에서 여러 고해상도 영역을 선택할 수 있습니다.

Multi-ROI CT
Werth ClearCT

Werth ClearCT: 아티팩트를 없앤 명확한 CT 이미징

Werth ClearCT 기술은 회전축과 직선 이동축을 특수하게 조합하여 낮은 측정 불확도를 보장합니다. 기존의 콘 빔(cone beam) CT와 달리, 이 방식은 아티팩트가 거의 없는 CT 볼륨을 생성합니다. 시간이 많이 드는 보정 과정이 더 이상 필요 없으므로, 높은 측정 속도와 낮은 측정 불확도로 안정적인 자동 측정이 가능합니다.

Dual-Spectra Tomography: 다중 소재 측정물 스캔

커넥터처럼 금속-플라스틱이 결합된 부품을 CT 스캔하면, 금속 핀은 빔 경화와 산란 방사선으로 인해 아티팩트를 일으켜 플라스틱 하우징 측정을 어렵게 만들곤 합니다. Dual-Spectra Tomography에서는 측정 소프트웨어가 서로 다른 음극 전압이나 필터로 촬영한 두 번의 CT 측정을 하나의 볼륨으로 결합하고, 방사선 스펙트럼을 두 소재에 맞게 조정합니다. 이렇게 볼륨의 아티팩트를 줄이면, 서로 다른 소재 사이의 치수를 산출할 때 측정 불확도가 낮아집니다. 이를 위해 WinWerth® MultiMaterialScan은 Werth 서브복셀링 기법을 이용해, 여러 종류의 금속 부품이 있더라도 CT 볼륨 데이터에서 각 소재별로 별도의 STL 포인트 클라우드를 자동으로 계산합니다.

Dual-Spectra Tomography
OnTheFly CT

OnTheFly-CT: 연속 축회전으로 측정 시간을 획기적으로 단축

기존의 시작-정지(start-stop) 방식으로 CT 스캔을 할 때는, 노출 중 모션 블러가 생기지 않도록 방사선 이미지를 촬영할 때마다 회전 운동을 멈춰야 합니다. OnTheFly Tomography는 연속 회전을 통해 측정물 위치 조정에 드는 유휴 시간을 없애 줍니다. 이 기법은 데이터 품질을 그대로 유지하면서 측정 시간을 크게 줄이거나, 반대로 측정 시간을 유지하면서 데이터 품질과 측정 불확도를 개선할 수 있습니다.

자동화 기술

측정물 자동 측정

측정 프로그램을 어떤 방식으로 작성하든, 측정기는 측정 시퀀스를 자동 또는 반자동(수동 조작 장비의 경우)으로 처리할 수 있습니다. 덕분에 검사 절차를 상세히 알지 못하는 사용자도 장비를 사용할 수 있습니다. 전체 과정은 측정물을 안착하고, 측정물 좌표계를 설정해 위치를 파악한 뒤(사전 얼라인먼트), 프로그램을 시작하는 정도로 단순해집니다. 아예 사전 얼라인먼트를 자동화하거나 지그를 사용해 생략시킬 수도 있습니다. 이러한 지그(팔레트)에는 여러 측정물을 동시에 고정할 수 있어 셋업 시간이 줄어들며, WinWerth® 소프트웨어는 지그의 여러 위치에서 측정 프로그램을 자동으로 반복합니다.

생산 공정에 통합

측정기 조작에 익숙하지 않은 사용자를 위해, WinWerth®는 부품 번호만 선택하면 자동으로 측정 프로그램이 시작되는 기능을 제공합니다. 이는 생산 오더의 바코드를 스캔하는 방식으로도 가능합니다. 또한 자동 오류 처리 기능이 있어, 부품을 잘못 삽입한 경우에도 대응이 가능합니다.

별도의 방사선 차폐 조치 없이도 측정물 자동 교체 시스템을 Werth CT 내에 통합할 수 있습니다. 이렇게 여러 지그를 미리 세팅해 두면, 야간이나 주말에도 측정을 수행할 수 있습니다.

외부 측정물 공급 장치를 이용한 자동화 시스템도 통합할 수 있습니다. 이 경우 측정 프로그램을 측정기와 떨어진 오프라인 워크스테이션에서 미리 준비할 수 있습니다. 측정물은 반입구(schleuse)를 통해 로봇의 안전 구역 안으로 반입됩니다. 예를 들어 밸브 블록, 하우징 부품, 주조 부품 같은 측정물은 이 방식으로 30초마다 스캔-결과 산출이 완료되고, CAD 도면과의 편차 비교가 수행되며, 버와 같은 결함 여부까지 검사됩니다. 측정 결과는 병렬로 작동하는 평가용 컴퓨터를 이용해 산출할 수 있으며, 연계된 멀티센서 측정기의 측정 결과까지 하나의 리포트로 통합됩니다.

생산 공정 통합
WinWerth Scout

WinWerth® Scout: 생산 현장의 측정 현황을 한눈에

WinWerth® Scout 기능을 이용하면 기업 내 모든 측정 공정에 쉽고 빠르게 접근할 수 있습니다. 처리 중인 측정 작업들은 목록화되어 표시되며, 작업 식별 번호 옆에 "작업 시작", "접촉식 측정", "평가" 같은 현재 상태가 나타납니다. 완료된 작업은 자동으로 별도 목록으로 옮겨지고, 상태에 따라 색상으로 구분됩니다. 공차 합격은 초록색, 관리 한계는 노란색, 공차 초과는 빨간색으로 표시됩니다.

여러 측정물을 동시에 측정하는 경우 하나 이상의 측정물 그룹이 생성됩니다. 완료된 측정 목록에서 특정 작업을 클릭하면, 측정된 모든 측정물 그룹 또는 개별 측정물의 목록이 새 창에 열리며, 이들의 상태도 색상으로 구분됩니다. 목록에서 그룹이나 측정물을 클릭하면 WinWerth® 3D 뷰어가 열립니다. 측정물 그룹의 경우 구성 요소를 한눈에 볼 수 있으며, 각 요소는 측정물 상태를 색상으로 나타내는 구로 표시됩니다. 관심 있는 측정물 요소를 오른쪽 클릭하면, 해당 측정물의 결과 항목이 목록으로 나타납니다.

편차 분석

색상 편차 표시

기준값 대비 측정물의 편차를 색상으로 표시

WinWerth®는 측정물 형상이 기준값에서 얼마나 벗어났는지 CAD 데이터와 비교해 편차를 색상으로 표시합니다. 이 기능은 자유 곡면 검사에 반드시 필요합니다. 먼저, 측정물의 관심 영역을 스캔하거나 점군 데이터로 획득합니다. 그러면 WinWerth®가 측정값을 CAD 모델과 비교하고, 그 결과를 CAD 모델 대비 벡터 편차나 색상 편차로 각각 표시합니다. 이 과정은 측정 프로그램에 통합되거나, 별도의 평가 스테이션에서 오프라인으로 수행할 수 있습니다. 측정 포인트의 색상은 기준값(공칭)과 실측값 사이의 편차를 나타냅니다. 편차는 부품 공차를 표시에 반영하여 네 가지의 기본 등급으로 구분됩니다.

공차 이내 양(+)의 편차
공차 이내 음(−)의 편차
공차 초과 양(+)의 편차
공차 초과 음(−)의 편차

편차의 크기는 색상으로 코딩되어 표시되며, 사용자가 원하는 대로 색상 코딩을 직접 설정할 수도 있습니다.

좌표계 선택의 폭넓은 자유도

측정 결과는 미리 측정해 둔 기준 좌표계(예: 자동차 공학의 차량 좌표계)에서 산출하여 표시하거나, CAD 모델에서 생성한 좌표계에 표시할 수도 있습니다.

대표적인 피팅 전략으로는 WinWerth® BestFit과 ToleranceFit® 두 가지가 있습니다. BestFit 기술은 측정 요소와 기준 요소 사이의 거리를 최소화해 요소 위치를 최적 정렬합니다. 하지만, 피팅 과정에서 각 요소의 개별 공차를 고려하지 않으므로, 좌표계가 이동하면 공차 합불판정이 잘못될 수 있습니다. 따라서 이 방식은 품질 관리에는 제한적으로만 사용됩니다.

반면 WinWerth® ToleranceFit®의 최적화 기준은, 측정 포인트와 공차 한계 사이의 거리를 최대한 크게 유지하는 것입니다. 만약 측정 요소가 공차 한계를 벗어나면, 그 초과량을 최대한 작게 최적화합니다. BestFit 방식에서는 결함으로 인식되었던 결과가, ToleranceFit® 방식에서는 정상으로 올바르게 판단될 수 있습니다. 마치 게이지로 검사하듯 윤곽선을 확인하는 것과 유사합니다.

좌표계 선택 화면
FormCorrect

측정 결과를 생산 공정에 반영

WinWerth® FormCorrect 기술로 측정된 편차 데이터를 제조 공정에 자동으로 반영할 수 있습니다. 이를 위해 원본 CAD 모델과 샘플 측정물의 측정 데이터 사이의 편차를 산출한 뒤, 이를 모델에 미러링(mirror)합니다. 이로부터 보정된 CAD 모델을 생성하며, 이 모델은 플라스틱 사출 성형이나 3D 프린팅 공정에 재투입되어 제조 과정의 편차를 보정하는 데 쓰입니다. 기존의 역설계와 달리 적용이 훨씬 간편하며, 높은 정밀도 덕분에 대개 한 번의 보정 루프만으로 개발 공정 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 고해상도 보정이나 내부 표면 수정에는 3D CT 사용을 권장합니다. 2D BestFit 소프트웨어로도 유사한 작업이 가능합니다. 몰드 보정은 새 절삭 공구 적응 작업(프로파일 연삭, 형상 밀링)과 와이어 방전 가공(EDM)의 위치 편차 보정에도 모두 활용할 수 있습니다.

자동 버(burr) 검출

Werth의 특징적인 기능 중 하나는, 측정 중에 버나 칩을 자동으로 검출하고 측정하는 것입니다. 그 결과로 버의 색상 편차 플롯과 최대 버 길이가 산출됩니다. 편차 표시에서는 버 길이가 공차 한계를 초과하는 지점만 표시합니다. 분석 마커를 이용하면 버 전체에 걸친 버 길이를 수치로도 표시할 수 있습니다. 예를 들어 0.5mm마다 플래그를 설정해 해당 지점의 최대 버 길이를 나타낼 수 있습니다.

자동 버 검출

포인트 클라우드 평가

포인트 클라우드 평가

광학 센서나 CT에서 얻은 포인트 클라우드를 손쉽게 평가

CAD 데이터가 없는 경우, 작업자가 측정 포인트를 직접 선택할 수 있습니다. WinWerth®에서는 마우스로 직접 선택하는 방식과 기하 요소 인식 기능으로 자동 선택하는 방식이 모두 가능합니다. 자동 인식의 경우, 시작 포인트에서 출발해, 선택한 형상(예: 실린더)의 형상 편차가 눈에 띄게 커질 때까지 주변 포인트가 자동으로 추가됩니다. 이는 해당 형상의 한계에 도달했다는 신호이며, 여기서 인식 과정이 완료됩니다.

CAD 데이터가 있는 경우, CAD 위의 요소를 선택하면 해당 요소에 매칭되는 측정 포인트가 자동으로 선택됩니다 (특허). 이때 CAD 패치를 선택하면, 가장자리 거리를 고려해 해당 패치에 기하학적으로 대응되는 모든 측정 포인트가 선택됩니다. 그 결과 해당 형상을 커버하는 포인트 수를 최대로 선택할 수 있습니다.

실무에서 도면 치수는 보통 2D 뷰와 단면으로 정의됩니다. 이 방식은 CT로 얻은 측정 데이터를 평가할 때도 똑같이 적용할 수 있습니다. 이를 위해 측정물 좌표계에 평면을 정의하고, 이를 CAD 데이터 및 실측 포인트 클라우드와 각각 교차시킵니다. 그러면 WinWerth®가 기준 데이터 윤곽선과 실측 윤곽선을 자동으로 추출합니다. 생성된 단면 윤곽선의 2D 치수를 평가할 때는, 이미지 프로세싱이나 프로브로 스캔한 윤곽선을 평가할 때와 동일한 소프트웨어 기능을 사용합니다.

볼륨 데이터 평가

측정물 소재 및 조립 구조 분석

WinWerth®는 볼륨 데이터의 소재 분석을 위한 다양한 소프트웨어 도구를 제공합니다. 볼륨은 소재 밀도를 나타내는 그레이 값(gray value) 형태로 시각화되며, 일반적으로 밀도가 높아질수록 볼륨이 밝게 표시됩니다. 세 가지 뷰를 동시에 사용할 수 있고, 각각 개별적으로 표시하거나 숨길 수 있습니다. 각 그레이 값을 지닌 모든 복셀, 즉 전체 볼륨을 표시할 수도 있으며, "ISO 표면" 표시 방식에서는 선택한 그레이 값의 복셀만 나타납니다. 단면 평면을 선택하면 2D 단면도 표시할 수 있습니다. 모든 방식은 3차원으로 회전 가능하게 표시되어 모든 방향에서 분석할 수 있습니다. CAD 모델, 복셀 볼륨, 측정 포인트 클라우드는 동일한 좌표계에 중첩되어 표시됩니다.

임의로 정의할 수 있는 평면(클리핑 평면)을 이용해 화면을 잘라낼 수 있으며, 이 평면 너머의 모델과 측정 데이터는 숨겨집니다. 공작물 전체를 평면 단위로 하나씩 제거하며, 보이드(Lunker) 등을 육안으로 검사할 수도 있습니다. 클리핑 평면을 이용하면 소재, 내부 형상, 다중 소재 측정물의 개별 구성 요소를 검사할 수 있습니다. 2D 단면을 표시·검사하기 위한 클리핑 평면과 단면 평면은 3D 그래픽 창에서 마우스로 직접 3차원 이동·회전 시킬 수 있습니다. 복셀 볼륨을 마우스로 클릭하면 정렬을 위한 3D 표면 포인트가 생성되므로, 측정 포인트 클라우드를 미리 계산하지 않고도 정렬이 가능합니다.

히스토그램 기능을 이용하면 선택한 그레이 값 범위의 투명도를 조절하고, 그레이 값을 색상 스케일에 매핑할 수 있습니다. 임의의 하위 구간에서 전달 곡선(transfer curve)을 조절하면, 그레이 값이나 색상 범위를 확장해 대비를 높일 수 있습니다. 샘플 부품에 대해 한 번 정의된 전달 곡선은 유사한 측정물의 양산 측정에 대비해 미리 저장해 둘 수 있습니다. 덕분에 각 복셀 볼륨을 언제나 최적으로 빠르게 검사할 수 있습니다.

볼륨 데이터 평가

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